摘 要：本文針對深圳地區(qū)110kV GIS 變電站GIS 設備母線故障率較高的問題，闡述加裝 110kV 母線保護的必要性和可行性。對技改過程中的電源回路、電流，電壓回路、開入開出信號回路等關鍵技術及對策進行分析，對類似110kV變電站裝母差保護極有參考價值。

關鍵詞：GIS 變電站；母線保護；母線故障；供電可靠性

近幾年，深圳地區(qū)電網(wǎng)負荷增長迅猛，電網(wǎng)建設加速，因城區(qū)用地緊張，近年投產(chǎn)的變電站一次設備都采用GIS設備。根據(jù)深圳局GIS設備故障的統(tǒng)計，GIS設備母線故障率較高。故110kV GIS變電站皆應配置一套母線差動保護，保護按單母線分段配置，典型主接線如下圖：

一、110kV母線保護二次回路

（一）電流回路

110kV元件的電流回路應按三相進行采集，使用P級的開關CT繞組。接入的每一路間隔應單獨使用一組CT，回路前后禁止串接其他負載。母差保護CT配置范圍應與對應間隔的線路保護/主變保護CT配置范圍重疊交叉，避免死區(qū)。母差保護接入間隔應至少滿足四條線路、三臺主變、一個分段的配置。各間隔 CT二次接地點在近CT二次出線處各自與二次地網(wǎng)穩(wěn)固連接。

（二）電壓回路

110kV母線電壓應取母聯(lián)（分段）開關兩側PT的三相電壓，使用P級的開關PT繞組。電壓回路必須經(jīng)過空氣開關進入裝置。接入保護裝置的元件，其電壓二次回路中性線與保護用的電壓二次回路中性線一起在全站一點接地。

（三）開入、開出信號回路

1.母線刀閘的開入

母聯(lián)開關位置接點應采用開關本體位置常開輔助接點三相串聯(lián)、常閉輔助接點三相并聯(lián)分別接入裝置。

對于雙母線接線或單母分段接線雙跨間隔，母線刀閘位置接點應采用刀閘本體位置常開輔助接點接入裝置。對于單母分段接線，一次設備固定接于一條母線的間隔，應將對應的母線刀閘位置開入短接。

2.跳閘回路

母線保護跳閘應接入“操作箱永跳”。若操作箱無永跳回路，為避免故障發(fā)生在斷路器和CT之間時，即線路保護的死區(qū)，母差保護動作，但跳開開關后故障點仍然存在導致故障范圍擴大的情況，母線保護跳閘應同時接“操作箱手跳”及“保護遠跳/其他保護停信” 。在后期操作箱更換時，同步改接至“操作箱永跳”。母差保護動作接點應接入110kV備自投裝置“閉鎖備自投”開入。

（四）電源回路

直流電源回路在電源屏上分配獨立的空氣開關，采用輻射供電的方式。

二、加裝110kV母線保護的必要性

《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程 》（GB/T14285- 2006）中規(guī)定，“對發(fā)電廠和變電所的 35kV～110kV電壓的母線，在下列情況下應裝設專用的母線保護：a.110kV雙母線；b.110kV 單母線、重要發(fā)電廠或 110kV 以上重要變電所的 35kV～66kV母線，需要快速切除母線上的故障時；c.35kV～66kV電力網(wǎng)中，主要變電所的 35kV～66kV雙母線或分段單母線需快速而有選擇地切除一段或一組母線上的故障，以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和可靠供電。

加裝母線保護有以下的優(yōu)點：

1）供電可靠性得以大大提高以快速隔離故障，縮小停電范圍。

2）有利于對用戶的快速復電。深圳電網(wǎng)有部分110kV線路未配置縱聯(lián)差動保護，配置的后備保護I段保護定值是按照全線的70%整定，后備保護II段保護定值是按照全線并延伸至相鄰線路或者主變整定。 一旦發(fā)生故障，因沒有足夠的信息供運行人員分析和判斷，故不能立即判斷出故障點。因為若僅后備保護II 段動作，故障點可能在下一級變電站的母線及相連的刀閘、CT 氣室等，這就延長了復電的時間。如果裝設了母線保護，其和線路主保護有交叉的保護范圍，不存在死區(qū)，當故障發(fā)生，運行人員完全可以通過保護動作情況清晰地判斷出故障點在線路還是母線，在哪條母線，可以大大縮短復電的時間。

3）快速切除故障，避免事故擴大作，待取得運行經(jīng)驗后推廣。深圳電網(wǎng)的運行方式為多級串供，若站內(nèi)未配置110kV母差保護，110kV母線故障只能依靠遠后備保護切除，這不僅擴大了損壞范圍和停電面積，設備損壞程度也進一步加重。安裝母線保護后，110kV母線上的故障可迅速切除，避免了事故的擴大，避免長時間故障引起的系統(tǒng)振蕩或保護越級跳閘的風險。因此，在條件允許的情況下，在 GIS 設備評估較低而供電可靠性要求較高的 110kV GIS 變電站加裝 110kV 母線保護是十分重要并且可行的。

三、結語

筆者結合深圳地區(qū)110kV GIS 變電站加裝110kV母線保護工程，依據(jù)一次設備的評估報告，詳細闡述110kV母差保護的必要性和可行性。同時分析了110kV母線保護二次回路。通過改造，提高了供電可靠性，降低了電網(wǎng)運行風險，便于運行人員事故處理，加速恢復供電。希望能為南方電網(wǎng)其他110 kV變電站加裝110kV母線保護改造提供一定的技術參造考。

參考文獻：

[1] 深圳供電局有限公司繼電保護反事故措施匯編，2014.

[2] 繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程（GB/T14285- 2006），2006.

[3] 深圳供電局有限公司繼電保護反事故措施匯編，2014.

作者簡介：

徐曉（1988-），女，漢族，浙江衢州人，本科，初級工程師。